La sonde spatiale DAVINCI de la NASA plonge dans l’atmosphère infernale de Vénus

L’année dernière, La NASA a été sélectionnée La LA MISSION DE DAVINCI Dans le cadre de son programme Découverte. Il étudiera l’origine, le développement et l’état[{ » attribute= » »>Venus in unparalleled detail from near the top of the clouds to the planet’s surface. Venus, the hottest planet in the solar system, has a thick, toxic atmosphere filled with carbon dioxide and an incredible pressure of pressure is 1,350 psi (93 bar) at the surface.

Named after visionary Renaissance artist and scientist Leonardo da Vinci, the DAVINCI mission Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging will be the first probe to enter the Venus atmosphere since NASA’s Pioneer Venus in 1978 and USSR’s Vega in 1985. It is scheduled to launch in the late 2020s.

Now, in a recently published paper, NASA scientists and engineers give new details about the agency’s Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging (DAVINCI) mission, which will descend through the layered Venus atmosphere to the surface of the planet in mid-2031. DAVINCI is the first mission to study Venus using both spacecraft flybys and a descent probe.

DAVINCI, a flying analytical chemistry laboratory, will measure critical aspects of Venus’ massive atmosphere-climate system for the first time, many of which have been measurement goals for Venus since the early 1980s. It will also provide the first descent imaging of the mountainous highlands of Venus while mapping their rock composition and surface relief at scales not possible from orbit. The mission supports measurements of undiscovered gases present in small amounts and the deepest atmosphere, including the key ratio of hydrogen isotopes – components of water that help reveal the history of water, either as liquid water oceans or steam within the early atmosphere.

La NASA a choisi la mission DAVINCI+ (Deep Atmosphere Investigation of Noble Gases, Chemistry, and Imaging+) dans le cadre de son programme de découverte, et ce sera la première sonde à entrer dans l’atmosphère de Vénus depuis l’astronaute Venus de la NASA en 1978 et l’URSS Vega en 1985 Nommez la mission de DAVINCI+ pour l’artiste et érudit de la Renaissance, Léonard de Vinci, d’amener les technologies du 21e siècle dans le monde d’après. DAVINCI + peut révéler si la planète sœur de la Terre ressemble beaucoup à la jumelle de la Terre dans un passé lointain, éventuellement hospitalière avec les océans et les continents. Crédit : Centre de vol spatial Goddard de la NASA

Le vaisseau spatial Carrier, Relay, and Imaging (CRIS) de la mission dispose de deux instruments à bord qui étudieront les nuages ​​de la planète et cartographieront les régions montagneuses lors du survol de Vénus, et il déposera également un petit atterrisseur à cinq instruments qui fournira une variété de nouveaux des mesures d’une extrême précision lors de sa descente à la surface de la Vénus infernale.

« Cet ensemble de données chimiques, environnementales et de lignée brossera un tableau des couches atmosphériques de Vénus et de la façon dont elles interagissent avec la surface dans les montagnes Alpha Reggio, qui font deux fois la taille du Texas », a déclaré Jim Garvin, auteur principal. D’après le document de recherche dans le Journal of Planetary Science et le chercheur principal DAVINCI du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. « Ces mesures nous permettront d’évaluer les aspects historiques de l’atmosphère ainsi que de détecter des types de roches spéciaux à la surface tels que le granit tout en recherchant des caractéristiques du paysage qui pourraient nous renseigner sur l’érosion ou d’autres processus de formation. »

DAVINCI enverra une sonde d’un diamètre d’un mètre pour résister aux températures et pressions élevées près de la surface de Vénus afin d’explorer l’atmosphère du dessus des nuages ​​jusqu’à près de la surface d’un terrain qui aurait pu être un ancien continent. Au cours de ses derniers kilomètres de chute libre (une vue d’artiste est présentée ici), la sonde capturera pour la première fois des images étonnantes et des mesures chimiques de l’atmosphère la plus profonde de Vénus. Crédit : NASA/GSFC/CI Labs

DAVINCI utilisera trois types d’aides à la gravité de Vénus, qui fournissent du carburant en utilisant la gravité de la planète pour modifier la vitesse et/ou la direction du système de vol CRIS. Les deux premiers assistants gravitationnels aideront à préparer CRIS pour un survol de Vénus afin d’effectuer une télédétection dans l’ultraviolet et le proche infrarouge, obtenant plus de 60 gigaoctets de nouvelles données sur l’atmosphère et la surface. La troisième assistance gravitationnelle de Vénus créera le vaisseau spatial pour lancer la sonde pour l’entrée, la descente, le drapeau et l’atterrissage, ainsi que les transmissions de suivi vers la Terre.

Le premier survol de Vénus aura lieu six mois et demi après son lancement, et il faudra deux ans pour mettre la sonde en position pour rentrer dans l’atmosphère au-dessus d’Alpha Regio sous un éclairage parfait à « midi », dans le but de mesurer le paysage de Vénus à des échelles allant de 328 pieds (100 mètres) à moins d’un mètre. Ces jauges permettent de mener des études géologiques de type atterrisseur dans les monts Vénus sans avoir besoin d’atterrir.

La sonde d’atmosphère profonde DAVINCI descend à travers l’atmosphère dense de dioxyde de carbone de Vénus vers les montagnes Alpha Regio. Crédit : Centre de vol spatial Goddard de la NASA

Une fois que CRIS sera à environ deux jours de Vénus, le système de vol de la sonde se lancera avec la sonde en titane de trois pieds (un mètre) enfermée en toute sécurité à l’intérieur. La sonde commencera à interagir avec la haute atmosphère de Vénus à 120 kilomètres au-dessus de la surface. La sonde scientifique commencera les observations scientifiques après l’élimination du bouclier thermique à environ 67 kilomètres au-dessus de la surface. Une fois l’écran thermique retiré, les entrées de la sonde avaleraient des échantillons de gaz atmosphérique pour des mesures chimiques détaillées du type de celles effectuées sur[{ » attribute= » »>Mars with the Curiosity rover. During its hour-long descent to the surface, the probe will also acquire hundreds of images as soon as it emerges under the clouds at around 100,000 feet (30,500 meters) above the local surface.

“The probe will touch-down in the Alpha Regio mountains but is not required to operate once it lands, as all of the required science data will be taken before reaching the surface.” said Stephanie Getty, deputy principal investigator from Goddard. “If we survive the touchdown at about 25 miles per hour (12 meters/second), we could have up to 17-18 minutes of operations on the surface under ideal conditions.”

DAVINCI is tentatively scheduled to launch June 2029 and enter the Venusian atmosphere in June 2031.

“No previous mission within the Venus atmosphere has measured the chemistry or environments at the detail that DAVINCI’s probe can do,” said Garvin. “Furthermore, no previous Venus mission has descended over the tesserae highlands of Venus, and none have conducted descent imaging of the Venus surface. DAVINCI will build on what Huygens probe did at Titan and improve on what previous in situ Venus missions have done, but with 21^st century capabilities and sensors.”

Reference: “Revealing the Mysteries of Venus: The DAVINCI Mission” by James B. Garvin, Stephanie A. Getty, Giada N. Arney, Natasha M. Johnson, Erika Kohler, Kenneth O. Schwer, Michael Sekerak, Arlin Bartels, Richard S. Saylor, Vincent E. Elliott, 24 May 2022, The Planetary Science Journal.
DOI: 10.3847/PSJ/ac63c2

NASA Goddard is the principal investigator institution for DAVINCI and will perform project management for the mission, provide science instruments as well as project systems engineering to develop the probe flight system. Goddard also leads the project science support team with an external science team from across the US. Discovery Program class missions like DAVINCI complement NASA’s larger “flagship” planetary science explorations, with the goal of achieving outstanding results by launching more smaller missions using fewer resources and shorter development times. They are managed for NASA’s Planetary Science Division by the Planetary Missions Program Office at Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama.

Major partners for DAVINCI are Lockheed Martin, Denver, Colorado, The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland, NASA’s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, Malin Space Science Systems, San Diego, California, NASA’s Langley Research Center, Hampton, Virginia, NASA’s Ames Research Center at Moffett Federal Airfield in California’s Silicon Valley, and KinetX, Inc., Tempe, Arizona, as well as the University of Michigan in Ann Arbor.